| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터) |
| 권호 | 28권 1호, p.709 |
| 발표분야 | [주제 9] 에너지 전환 |
| 제목 | 철, 질소, 황이 도핑된 구형 중공 구조를 갖는 산소 환원 반응용 촉매의 합성 및 활성 분석 |
| 초록 | 대두되고 있는 탄소 환경 문제 및 증가하는 에너지 수요를 해결하기 위해 친환경적인 에너지 변환 및 저장장치에 관한 관심이 증가하고 있다. 각광받고 있는 후보 중, 금속-공기전지와 연료전지의 경우 양극에서 발생하는 산소 환원 반응이 매우 느리기 때문에 전지의 효율을 높이기 위해 귀금속 기반의 촉매를 사용하고 있다. 하지만 귀금속 기반의 촉매은 비싼 가격과 낮은 안정성을 가지므로 이를 극복하기 위한 전이금속 기반의 산소 환원 반응 촉매의 관한 연구가 필수적이다. 그 중에서도 M-N-C 촉매는 높은 성능으로 인해 향후 산소 환원 반응 촉매로 주목받고 있다. 본 연구에서는 철, 질소, 황이 도핑된 구형 중공 구조를 갖는 산소 환원 반응용 촉매를 합성 및 분석하였다. 구형 실리카 위에 수열합성법을 통해 폴리피롤을 코팅한 후 회전 증발 농축 및 고온 열처리를 통해 철 도핑과 탄화를 진행하였다. 이후 불산으로 금속 철과 구형 실리카를 동시에 제거하여 중공구조를 만든 후 고온 열처리를 통해 황 도핑을 진행하였다. SEM과 TEM 분석을 통해 중공 구조 및 입자의 크기를 확인하였다. 또한, XRD를 통해 금속 철의 제거를 확인하였고 XPS를 통해 합성된 시료의 Fe-N 결합과 C-S-C 결합을 확인하였다. 이후, 전기화학적 분석을 진행하여 LSV, Tafel, K-L plot 등의 데이터를 통해 산소 환원 반응에 좋은 귀금속 Pt/C와 비교하여 우수한 활성과 안정성을 확인하였다. |
| 저자 | 안혜린, 나린, 이재서, 백성현 |
| 소속 | 인하대 |
| 키워드 | 촉매(Catalyst) |
| 원문파일 | 초록 보기 |
